精品解析：福建宁德市2026届高三下学期质量检测物理试题

宁德市2026届高中毕业班质量检测 物理试题 （满分：100分 考试时间：75分钟） 注意： 1.在本试卷上作答无效，应在答题卡各题指定的答题区域内作答。 2.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），共8页。 第Ⅰ卷（选择题 共40分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。 1. 我国长征十号系列运载火箭在测试过程中，科研团队通过布置在箭体外壁上的高精度传感器网络，实时采集了箭体在发动机振动激励下产生的机械波数据。时刻火箭箭体上沿传播方向某一截面上横波的波形如图所示，波沿轴正方向传播。图中质点P的平衡位置横坐标。下列说法正确的是（　　） A. 该横波的波长为 B. P点的振幅为 C. 时，P点向轴负方向运动 D. 时，P点的加速度最大 2. 2025年3月，国内首款碳-14核电池“烛龙一号”原型机问世，标志着我国在微型核电池领域取得重大突破。碳-14的半衰期长达5730年，衰变方程为，在衰变过程中释放的射线能量可被半导体材料高效转化为电能。关于碳-14的衰变及其在核电池中的应用，下列说法正确的是（　　） A. 该衰变属于衰变 B. 经过11460年后，碳-14的剩余质量变为原来的 C. 碳-14衰变释放的电子来自于原子核外电子 D. 在使用过程中核电池的输出功率不会因碳-14衰变而逐渐降低 3. 如图甲所示，一半径为、电阻为的匝硬质圆形线圈，固定在水平桌面上。虚线将线圈分为左右对称的两部分，左侧空间内存在与水平桌面垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，规定垂直于水平桌面向下为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 时穿过线圈的磁通量为 B. 时线圈受到的安培力方向水平向左 C. 时线圈中产生的感应电动势大小为0 D. 时线圈受到的安培力大小为 4. 如图所示，相距为的、两点分别固定电荷量均为的正点电荷，为连线的中点。一质量为、电荷量为的带电粒子恰能以的速度，绕点在垂直于的平面内做匀速圆周运动。已知静电力常量为，重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 粒子运动轨迹上各点的电场强度相同 B. 粒子运动轨迹上各点的电势不相等 C. 粒子做匀速圆周运动的半径为 D. 若粒子速度减小，粒子将做离心运动 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”、“碳中和”提供了强劲引擎。如图甲所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图乙所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻为。若理想变压器的输入功率为，输出电压为，下列说法正确的是（　　） A. 图乙所示交流电电压的瞬时值表达式为 B. 输电线上损失的电压为 C. 变压器原、副线圈匝数比为 D. 变压器原线圈中的电流为 6. 我国探月工程四期任务中，“鹊桥二号”中继星与“嫦娥七号”轨道器协同工作。如图所示，“鹊桥二号”在环月大椭圆冻结轨道上运行，“嫦娥七号”轨道器在环月极地圆轨道上运行，两轨道相切于近月点。忽略月球自转及其他天体影响，关于“鹊桥二号”中继星，下列说法正确的是（　　） A. 运行周期小于“嫦娥七号”轨道器的运行周期 B. 在近月点的加速度等于“嫦娥七号”轨道器的加速度 C. 在远月点的速度大于“嫦娥七号”轨道器的运行速度 D. 在地球表面附近的发射速度大于 7. 如图所示，在某低速教学风洞中，有一个高的台面，上方固定一半径同为的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端与桌面边缘水平相切。将一质量的小球由轨道顶端处静止释放，最终落在水平地面上，整个过程中，小球始终受到水平向左大小为的恒定风力作用。重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 小球从点运动到点的过程中，机械能减少了2.4 J B. 小球在点对轨道的压力为 C. 小球从点飞出后到落地前的最小动能为 D. 小球从点抛出到落地过程中，小球重力做功的瞬时功率不断增大 8. 如图所示，质量的物块叠放在质量的木板上，木板静止在倾角为的固定斜面上，斜面底端连接一轻弹簧。某时刻，给物块一个沿斜面向下的初速度，木板与弹簧接触前，物块与木板已速度相同。接触后，木板下端到达点时两者恰好相对滑动，到达点时速度恰好为零。已知木板足够长，与斜面间的动摩擦因数，与物块间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。弹簧始终处在弹性限度内，劲度系数，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 物块刚开始下滑时的加速度大小为 B. 木板刚接触弹簧时速度大小为 C. 木板下端运动到点时，弹簧的压缩量为 D. 木板下端从点运动到点的过程中，木板和弹簧组成的系统机械能不守恒 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. 2025年九三阅兵式上，由导热良好、全降解天然材料制作的8万只气球腾空而起。最初的阶段，气球上升，外界大气压强减小、温度降低。此过程中气球内气体对外界_________（选填“做正功”“做负功”或“不做功”）；气球内部气体分子的平均动能_________（选填“增加”“减少”或“不变”）。 10. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，装置如图所示。 （1）①所表示的实验器材是_________（选填“单缝”或“双缝”）。 （2）如果双缝间距为，双缝到毛玻璃屏的距离为，毛玻璃屏上第一条亮纹到第五条亮纹间距为，则光的波长为_________（用、、表示）。 11. 如图所示，直角三角形的。、、三点分别固定有无限长通电直导线，电流方向均垂直所在平面，分别向外、向外、向里。、两处导线电流大小均为，处导线电流大小为。已知通有电流的长直导线在距其处产生磁场的磁感应强度大小（其中为常量），、间距为。则在连线中点处的磁感应强度大小为_____，其方向与的夹角大小为_____。 12. 某同学用图甲所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，将长木板水平固定在桌面上，调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置，使滑块上的轻质动滑轮两边的细线均与长木板平行。已知滑块的质量为，重力加速度为。 （1）该同学操作如下：往砂桶中加适量的砂，接通电源、轻推滑块，直至纸带上打出的点分布均匀，由此可判定滑块在水平长木板上匀速向左滑动，用平衡法来测量滑块受到的滑动摩擦力。除此之外，还需要_____ A. 计算纸带的速度 B. 读出力传感器的示数 C. 测量砂桶与砂的质量 D. 保证滑块的质量远大于砂桶与砂的质量 （2）实验过程中该同学发现用(1)中的实验方案操作繁琐，并改用新方案：利用滑块做匀加速直线运动来测量，增大砂桶中砂的质量，接通电源、释放滑块，在纸带上打出一系列的点，并截取出一段如图乙所示的纸带。已知交流电源的频率为，则滑块运动的加速度_____（结果保留三位有效数字）。若此时力传感器的示数为，则滑块与长木板间的动摩擦因数_____（用、、及表示）。 13. 某实验小组用图甲所示的电路测量西红柿电池的电动势和内阻。所用器材如下：西红柿电池、电阻箱、多用电表挡（阻值为）、开关、导线等。他们用图甲中电路测量西红柿电池的电动势和内阻。 （1）闭合开关前，应先把电阻箱的阻值调到_____（选填“最大”或“最小”）。 （2）某次测量，多用电表指针偏转如图乙所示，其读数为_____mA。 （3）结合多次测量所得数据，画出关系图线，如图丙所示。由图线求得电源的电动势_____，内阻_____。 （4）若某同学误将图甲中的多用电表当成理想电表，结合图丙中的数据计算得到电源的电动势和内阻分别为和，由此产生的相对误差分别为：_______，_______。 14. 在冬奥会自由式滑雪大跳台项目中，运动员谷爱凌完成动作后平滑进入水平雪地滑行。已知运动员进入水平雪地滑行时的速度，运动员在雪地阻力作用下做减速直线运动，其图像如图所示（其中内图线为直线）。已知运动员（含装备）总质量，重力加速度取。求： （1）内运动员的加速度大小； （2）运动员从进入水平雪地滑行到停止的过程中，雪地阻力对运动员做的总功； （3）内雪地对运动员的作用力大小。 15. 如图所示，两足够长的平行金属导轨分为水平和倾斜两部分，间距为，水平部分光滑，倾斜部分粗糙、倾角为。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。导体棒放在水平导轨上，导体棒放在倾斜导轨上。两导体棒的质量均为，电阻均为。现用一水平向右的恒力作用在导体棒上，若导体棒以的速度做匀速直线运动，导体棒恰好处于静止状态。已知金属导轨电阻忽略不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。求： （1）导体棒受到的安培力方向； （2）经过导体棒上产生的热量； （3）若导体棒始终没有与导轨发生相对滑动，恒力的最大值。 16. 如图甲所示，沿顺时针方向转动的足够长绝缘水平传送带，传动速度为，传送带的右轮上方固定一绝缘挡板。在竖直分界面右侧空间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。在传送带左端由静止释放一可视为质点的质量为、电荷量为的小物块。小物块向右运动过程的位移与速度关系图像如图乙所示，其中为直线，延长线过原点。小物块撞击右侧挡板后立即以原速率反弹，恰好能到达分界面。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数，电量不变，重力加速度为。求： （1）左侧的传送带长度； （2）电场强度的大小； （3）小物块与挡板撞击时速度的大小； （4）小物块与传送带因摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宁德市2026届高中毕业班质量检测 物理试题 （满分：100分 考试时间：75分钟） 注意： 1.在本试卷上作答无效，应在答题卡各题指定的答题区域内作答。 2.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），共8页。 第Ⅰ卷（选择题 共40分） 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。 1. 我国长征十号系列运载火箭在测试过程中，科研团队通过布置在箭体外壁上的高精度传感器网络，实时采集了箭体在发动机振动激励下产生的机械波数据。时刻火箭箭体上沿传播方向某一截面上横波的波形如图所示，波沿轴正方向传播。图中质点P的平衡位置横坐标。下列说法正确的是（　　） A. 该横波的波长为 B. P点的振幅为 C. 时，P点向轴负方向运动 D. 时，P点的加速度最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图像可读取波长，故A正确； B．根据图可读取出振幅，故B错误； C．由于波向正方向传播，根据“同侧法”可判断在时P点的速度方向沿y轴正方向，故C错误； D．在时刻P点处于平衡位置，回复力为0，所以加速度也为0，故D错误。 故选A。 2. 2025年3月，国内首款碳-14核电池“烛龙一号”原型机问世，标志着我国在微型核电池领域取得重大突破。碳-14的半衰期长达5730年，衰变方程为，在衰变过程中释放的射线能量可被半导体材料高效转化为电能。关于碳-14的衰变及其在核电池中的应用，下列说法正确的是（　　） A. 该衰变属于衰变 B. 经过11460年后，碳-14的剩余质量变为原来的 C. 碳-14衰变释放的电子来自于原子核外电子 D. 在使用过程中核电池的输出功率不会因碳-14衰变而逐渐降低 【答案】B 【解析】 【详解】A．衰变的特征是释放粒子，即氦原子核；该衰变释放的是电子，属于衰变，故A错误； B．碳-14的半衰期为年，11460年为两个半衰期，碳-14的剩余质量为初始的，故B正确； C．衰变释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，并非来自原子核外电子，故C错误； D．使用过程中碳-14的含量随衰变不断减少，单位时间内衰变释放的总能量降低，核电池的输出功率会逐渐降低，故D错误。 故选B。 3. 如图甲所示，一半径为、电阻为的匝硬质圆形线圈，固定在水平桌面上。虚线将线圈分为左右对称的两部分，左侧空间内存在与水平桌面垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，规定垂直于水平桌面向下为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 时穿过线圈的磁通量为 B. 时线圈受到的安培力方向水平向左 C. 时线圈中产生的感应电动势大小为0 D. 时线圈受到的安培力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．时，磁感应强度，线圈在磁场中的有效面积 穿过线圈的磁通量，故A错误； B．时，磁感应强度且随时间减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流沿顺时针方向，根据左手定则，线圈受到的安培力方向水平向左，故B正确； C．时，磁感应强度，但磁通量的变化率不为零，根据法拉第电磁感应定律 感应电动势大小不为0，故C错误； D．时，磁感应强度大小 感应电动势 感应电流 线圈受到的安培力，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，相距为的、两点分别固定电荷量均为的正点电荷，为连线的中点。一质量为、电荷量为的带电粒子恰能以的速度，绕点在垂直于的平面内做匀速圆周运动。已知静电力常量为，重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 粒子运动轨迹上各点的电场强度相同 B. 粒子运动轨迹上各点的电势不相等 C. 粒子做匀速圆周运动的半径为 D. 若粒子速度减小，粒子将做离心运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量，粒子运动轨迹上不同位置的电场强度方向不同，因此各点电场强度不同，故A错误； B．粒子运动轨迹上任意一点到两个正点电荷、的距离都相等，两点电荷在带电粒子运动轨迹上产生的电势相同，故B错误； C．设粒子做匀速圆周运动的半径为，对受力分析两个正电荷对粒子的库仑力的沿方向分量抵消，指向圆心的合力为   该合力提供向心力 代入题目给出的 得   解得 故C正确； D．若粒子速度减小，粒子所需向心力减小，库仑合力大于所需向心力，粒子将做近心运动，不是离心运动，故D错误； 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”、“碳中和”提供了强劲引擎。如图甲所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图乙所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻为。若理想变压器的输入功率为，输出电压为，下列说法正确的是（　　） A. 图乙所示交流电电压的瞬时值表达式为 B. 输电线上损失的电压为 C. 变压器原、副线圈匝数比为 D. 变压器原线圈中的电流为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据图乙得，交流电压的最大值 交流电压的周期 角速度 初始相位 交流电电压的瞬时值表达式为，故A错误； D．理想变压器原线圈两端电压 变压器原线圈中的电流为，故D错误； C．理想变压器输出电压 变压器原、副线圈匝数比，故C正确； B．变压器副线圈中的电流 输电线上损失的电压为，故B正确。 故选BC。 6. 我国探月工程四期任务中，“鹊桥二号”中继星与“嫦娥七号”轨道器协同工作。如图所示，“鹊桥二号”在环月大椭圆冻结轨道上运行，“嫦娥七号”轨道器在环月极地圆轨道上运行，两轨道相切于近月点。忽略月球自转及其他天体影响，关于“鹊桥二号”中继星，下列说法正确的是（　　） A. 运行周期小于“嫦娥七号”轨道器的运行周期 B. 在近月点的加速度等于“嫦娥七号”轨道器的加速度 C. 在远月点的速度大于“嫦娥七号”轨道器的运行速度 D. 在地球表面附近的发射速度大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，“鹊桥二号”椭圆轨道的半长轴大于“嫦娥七号”圆轨道的半径，因此“鹊桥二号”的运行周期大于“嫦娥七号”的运行周期，故A错误； B．卫星的加速度由万有引力产生，根据牛顿第二定律有，解得 在相切的近月点，两星到月球中心的距离相同，故两星在该点的加速度相等，故B正确； C．设“嫦娥七号”在近月点所在圆轨道上的运行速度为。假设有一颗卫星在经过远月点且与“鹊桥二号”轨道相切的圆轨道上运行，其速度为。根据，有 由于远月点的轨道半径大于近月点的轨道半径，可知。“鹊桥二号”在远月点要做近心运动，其速度必须小于该处圆轨道的运行速度，即。因此，“鹊桥二号”在远月点的速度小于“嫦娥七号”轨道器的运行速度，故C错误； D．“鹊桥二号”作为探月卫星，需要脱离地球的近地轨道前往月球，因此其在地球表面附近的发射速度必须大于第一宇宙速度（即），故D正确。 故选BD。 7. 如图所示，在某低速教学风洞中，有一个高的台面，上方固定一半径同为的四分之一光滑圆弧轨道，轨道末端与桌面边缘水平相切。将一质量的小球由轨道顶端处静止释放，最终落在水平地面上，整个过程中，小球始终受到水平向左大小为的恒定风力作用。重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 小球从点运动到点的过程中，机械能减少了2.4 J B. 小球在点对轨道的压力为 C. 小球从点飞出后到落地前的最小动能为 D. 小球从点抛出到落地过程中，小球重力做功的瞬时功率不断增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球从点运动到点的过程中，风力做功为 此过程小球受重力、轨道的弹力、风力三个力，轨道的弹力与速度方向垂直不做功，故由功能关系小球机械能减少了2.4 J，故A正确； B．小球从点运动到点，由动能定理 在点由牛顿第二定律 联立解得， 由牛顿第三定律小球在点对轨道的压力与轨道对其支持力等大、反向，故压力,故B错误； C．小球离开B点受风力和重力恒定做匀变速曲线运动，如下图合力方向与速度方向垂直时，速度或动能最小，由几何关系 则最小动能，故C错误； D．小球从点抛出到落地过程中，小球竖直方向做自由落体运动，速度越来越大，故小球重力做功的瞬时功率不断增大，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，质量的物块叠放在质量的木板上，木板静止在倾角为的固定斜面上，斜面底端连接一轻弹簧。某时刻，给物块一个沿斜面向下的初速度，木板与弹簧接触前，物块与木板已速度相同。接触后，木板下端到达点时两者恰好相对滑动，到达点时速度恰好为零。已知木板足够长，与斜面间的动摩擦因数，与物块间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。弹簧始终处在弹性限度内，劲度系数，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 物块刚开始下滑时的加速度大小为 B. 木板刚接触弹簧时速度大小为 C. 木板下端运动到点时，弹簧的压缩量为 D. 木板下端从点运动到点的过程中，木板和弹簧组成的系统机械能不守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对物块进行受力分析，物块沿斜面方向，根据牛顿第二定律有 解得，所以物块刚开始下滑时的加速度大小为，故A正确； B．对木板受力分析，沿斜面方向木板受到物块给木板的摩擦力，方向沿斜面向下， 重力沿斜面向下的分力 斜面给木板的摩擦力，其最大静摩擦力为，方向沿斜面向上 根据牛顿第二定律有 解得，方向沿斜面向下 所以木板此时做匀加速直线运动，物块减速、木板加速，直到两者速度相同，此后由于，所以物块和木板保持相对静止，将物块和木板看作整体，则有，两物体一起做匀速运动，由 解得 由。可得刚接触弹簧时，木板的速度为，故B错误； C．到达点时，两者恰好相对滑动，说明物块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力，下一时刻，两者加速度不同，对物块 对木板有 解得，故C正确； D．从到，物块与木板间的滑动摩擦力与木板受到斜面的摩擦力大小相等，方向相反，所以对木板做功的力为重力和弹簧弹力，将发生动能、重力势能和弹性势能间的转化，因此木板和弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. 2025年九三阅兵式上，由导热良好、全降解天然材料制作的8万只气球腾空而起。最初的阶段，气球上升，外界大气压强减小、温度降低。此过程中气球内气体对外界_________（选填“做正功”“做负功”或“不做功”）；气球内部气体分子的平均动能_________（选填“增加”“减少”或“不变”）。 【答案】 ①. 做正功 ②. 减少 【解析】 【详解】[1]气球上升过程中，外界大气压强减小，气球内部压强随之减小，导致气球体积增大，气体对外界做正功。 [2]由于气球材料导热良好，气球内气体温度随外界温度降低而降低。温度是分子平均动能的标志，温度降低，则气球内部气体分子的平均动能减少。 10. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，装置如图所示。 （1）①所表示的实验器材是_________（选填“单缝”或“双缝”）。 （2）如果双缝间距为，双缝到毛玻璃屏的距离为，毛玻璃屏上第一条亮纹到第五条亮纹间距为，则光的波长为_________（用、、表示）。 【答案】（1）单缝 （2） 【解析】 【小问1详解】 在双缝干涉实验中，为了获取相干光源，光路顺序依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏。单缝的作用是获得线光源，双缝的作用是获得频率相同的相干光源。图中①位于光源之后、双缝之前，故①为单缝。 【小问2详解】 根据双缝干涉条纹间距公式 第一条亮纹到第五条亮纹的间距为，这两条亮纹之间包含个条纹间距，故相邻条纹间距 联立解得光的波长 11. 如图所示，直角三角形的。、、三点分别固定有无限长通电直导线，电流方向均垂直所在平面，分别向外、向外、向里。、两处导线电流大小均为，处导线电流大小为。已知通有电流的长直导线在距其处产生磁场的磁感应强度大小（其中为常量），、间距为。则在连线中点处的磁感应强度大小为_____，其方向与的夹角大小为_____。 【答案】 ①. ②. 30° 【解析】 【详解】[1][2]根据题意，由几何关系可知，、、三点到连线中点处的距离均为，则、、三点处通电导线在连线中点处产生磁场的磁感应强度大小分别为、、 由安培定则可知，、两点在连线中点处产生磁场的磁感应强度方向均竖直向上，则、两点在连线中点处产生磁场的磁感应强度大小为 点在连线中点处产生磁场的磁感应强度方向斜向右下，与的夹角大小为，如图所示 由几何关系可知，、、三点处通电导线在连线中点处的磁感应强度大小为，其方向与的夹角大小为。 12. 某同学用图甲所示的装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，将长木板水平固定在桌面上，调节长木板左端定滑轮的高度及力传感器固定在竖直墙上的位置，使滑块上的轻质动滑轮两边的细线均与长木板平行。已知滑块的质量为，重力加速度为。 （1）该同学操作如下：往砂桶中加适量的砂，接通电源、轻推滑块，直至纸带上打出的点分布均匀，由此可判定滑块在水平长木板上匀速向左滑动，用平衡法来测量滑块受到的滑动摩擦力。除此之外，还需要_____ A. 计算纸带的速度 B. 读出力传感器的示数 C. 测量砂桶与砂的质量 D. 保证滑块的质量远大于砂桶与砂的质量 （2）实验过程中该同学发现用(1)中的实验方案操作繁琐，并改用新方案：利用滑块做匀加速直线运动来测量，增大砂桶中砂的质量，接通电源、释放滑块，在纸带上打出一系列的点，并截取出一段如图乙所示的纸带。已知交流电源的频率为，则滑块运动的加速度_____（结果保留三位有效数字）。若此时力传感器的示数为，则滑块与长木板间的动摩擦因数_____（用、、及表示）。 【答案】（1）B （2） ①. 2.50 ②. 【解析】 【小问1详解】 本实验中滑块连接轻质动滑轮，动滑轮两侧绳子拉力大小相等，均等于力传感器的示数，因此动滑轮对滑块的总拉力为。当滑块匀速运动时，受力平衡，滑动摩擦力，因此只需要读出力传感器的示数即可，不需要计算纸带速度、不需要测量砂桶和砂的质量，也不需要满足滑块质量远大于砂桶与砂的质量（拉力不需要通过砂桶重力计算）。 故选B。 【小问2详解】 [1]交流电源频率，打点周期为，由纸带可知相邻计数点间有1个间隔点，因此相邻计数点的时间间隔。 由纸带得四段位移： ，，，。 根据逐差法 平均相邻位移差 代入得： 。 [2]对滑块由牛顿第二定律，总拉力为（动滑轮两侧拉力之和），摩擦力为，因此：  整理得：。 13. 某实验小组用图甲所示的电路测量西红柿电池的电动势和内阻。所用器材如下：西红柿电池、电阻箱、多用电表挡（阻值为）、开关、导线等。他们用图甲中电路测量西红柿电池的电动势和内阻。 （1）闭合开关前，应先把电阻箱的阻值调到_____（选填“最大”或“最小”）。 （2）某次测量，多用电表指针偏转如图乙所示，其读数为_____mA。 （3）结合多次测量所得数据，画出关系图线，如图丙所示。由图线求得电源的电动势_____，内阻_____。 （4）若某同学误将图甲中的多用电表当成理想电表，结合图丙中的数据计算得到电源的电动势和内阻分别为和，由此产生的相对误差分别为：_______，_______。 【答案】（1）最大 （2）0.149##0.147##0.148 （3） ①. 0.63##0.64##0.65 ②. 2325 （4） ①. ②. 12.9%##13.0%##13.1% 【解析】 【小问1详解】 闭合开关前，为保护电路，应先把电阻箱的阻值调到最大，使初始电流最小。 【小问2详解】 多用电表0.5mA，则最小分度值为0.01mA，可知读数保留到千分位，则根据图乙可知读数为 。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 可知图像斜率、纵截距分别为 根据图丙可知 联立解得 【小问4详解】 [1][2]多用电表当成理想电表，则有 可知图像斜率、纵截距分别为 又因为 联立解得 可知 ， 14. 在冬奥会自由式滑雪大跳台项目中，运动员谷爱凌完成动作后平滑进入水平雪地滑行。已知运动员进入水平雪地滑行时的速度，运动员在雪地阻力作用下做减速直线运动，其图像如图所示（其中内图线为直线）。已知运动员（含装备）总质量，重力加速度取。求： （1）内运动员的加速度大小； （2）运动员从进入水平雪地滑行到停止的过程中，雪地阻力对运动员做的总功； （3）内雪地对运动员的作用力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，在内运动员做匀减速直线运动。已知初速度，时的速度，设加速度大小为，根据运动学公式有 代入数据解得 故其大小为（同样给分） 【小问2详解】 运动员从进入水平雪地滑行到停止的过程中，只有雪地阻力对运动员做功。根据动能定理有 代入数据解得，雪地阻力对运动员做的总功为 【小问3详解】 在内，设雪地对运动员的摩擦阻力大小为，根据牛顿第二定律 代入数据解得 在竖直方向上，雪地对运动员的支持力大小为 雪地对运动员的作用力是支持力与摩擦阻力的合力，大小为 代入数据解得（写成小数703.5同样给分） 15. 如图所示，两足够长的平行金属导轨分为水平和倾斜两部分，间距为，水平部分光滑，倾斜部分粗糙、倾角为。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。导体棒放在水平导轨上，导体棒放在倾斜导轨上。两导体棒的质量均为，电阻均为。现用一水平向右的恒力作用在导体棒上，若导体棒以的速度做匀速直线运动，导体棒恰好处于静止状态。已知金属导轨电阻忽略不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。求： （1）导体棒受到的安培力方向； （2）经过导体棒上产生的热量； （3）若导体棒始终没有与导轨发生相对滑动，恒力的最大值。 【答案】（1）水平向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒以向右切割磁感线，根据右手定则可知通过导体棒的电流方向从里向外，根据左手定则可知，导体棒受到的安培力方向水平向右。 【小问2详解】 导体棒产生的电动势为 回路中产生的电流为 则经过导体棒上产生的热量为 【小问3详解】 当速度为时，导体棒恰好静止，此时导体棒所受的最大静摩擦力沿斜面向上；根据受力平衡可得， 又， 联立解得 当导体棒受到最大静摩擦力沿斜面向下时，导体棒受到的安培力达到最大，同时导体棒所受的安培力也达到最大；由于导体棒始终保持临界静止状态，即安培力保持最大值不变；对于导体棒其所受到的拉力保持与安培力大小相等方向相反，故有 导体棒由受力平衡得， 又 联立解得 16. 如图甲所示，沿顺时针方向转动的足够长绝缘水平传送带，传动速度为，传送带的右轮上方固定一绝缘挡板。在竖直分界面右侧空间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。在传送带左端由静止释放一可视为质点的质量为、电荷量为的小物块。小物块向右运动过程的位移与速度关系图像如图乙所示，其中为直线，延长线过原点。小物块撞击右侧挡板后立即以原速率反弹，恰好能到达分界面。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数，电量不变，重力加速度为。求： （1）左侧的传送带长度； （2）电场强度的大小； （3）小物块与挡板撞击时速度的大小； （4）小物块与传送带因摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 物块滑上传送带后，由牛顿第二定律有 解得 由图乙可知滑块到时速度为，设左侧的传送带长度为，由运动学关系可知 解得 【小问2详解】 滑块从进入到与挡板碰撞过程中由动量定理有 整理得 其中为到挡板的距离，因进入电磁场后物块位移与速度关系图像为过原点直线，故 解得 【小问3详解】 物块与挡板碰撞后反向弹回，由小问（2）的结论可知，竖直方向，物块所受的洛伦兹力为其合外力；由左手定则可知，反向弹回的瞬间，物块受到的洛伦兹力方向竖直向上，物块做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有 由题意，物块向左做匀速圆周运动恰好到达，轨道半径等于到挡板距离，即 滑块从进入到与挡板碰撞过程中由动量定理有 代入，联立上式解得， 【小问4详解】 滑块与传送带在左侧运动时因摩擦产生的热量 其中滑块在左侧运动的时间满足 联立解得 滑块在右侧运动时与传送带因摩擦产生的热量为传送带克服摩擦力做的功与物块动能增量的差值，即 整理得 代入数据解得 故滑块与传送带因摩擦产生的热量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $